[發明專利]一種頁巖氣水平井重復壓裂暫堵臨界壓力測試方法

有效

• 申請號: 201710772899.2
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN107355206B
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 趙金洲;任嵐;黃靜;吳雷澤;邸云婷
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B49/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于非常規油氣增產改造技術領域，是一種頁巖氣水平井重復壓裂暫堵臨界壓力測試方法。本發明包括以下步驟：收集頁巖氣藏巖樣，將巖樣切割成相同尺寸規格；收集頁巖氣藏巖樣地質參數，分析頁巖氣井初次壓裂施工壓力曲線，求得儲層閉合壓力；將巖樣分為三組，每組頁巖氣藏巖樣按上、中、下三層疊置，相鄰兩兩巖樣中均勻鋪置定量的暫堵劑；將疊置的巖樣連接測試管線，使用滑溜水對暫堵的疊置巖樣人工裂縫進行驅替；定量分析不同暫堵劑、暫堵劑封堵長度、裂縫寬度對暫堵臨界壓力的影響。本發明能夠在地層有效閉合應力條件下，便捷地測定不同類型和用量的暫堵劑對水力裂縫的暫堵臨界壓力，為暫堵劑優選和優化設計提供參考標準。

技術領域

本發明屬于非常規油氣增產改造技術領域，是一種頁巖氣水平井重復壓裂暫堵臨界壓力測試方法。

背景技術

頁巖氣是一種埋藏于孔滲極低儲層的非常規天然氣資源，體積壓裂是其實現工業化開采的有效技術手段，特別是在北美和中國四川盆地等頁巖氣開發中得到廣泛應用。近年頁巖氣開發實踐表明，頁巖氣井生產過程中儲層壓力會持續衰減，儲層裂縫系統的導流能力也隨地層有效應力增加而降低，引起頁巖氣井的產量急劇下降，導致低產低效。此外，礦場生產測井表明，頁巖水平井初次壓裂后僅約30％的壓裂段為有效產氣段，大量的壓裂段由于未得到充分改造而無法形成產量貢獻，初次壓裂增產改造不足也是引起頁巖氣單井產能偏低的重要工程因素。對初次增產改造后產量偏低或產量下降過快、但具有經濟改造潛力的頁巖氣井開展重復壓裂，形成更加復雜的裂縫網絡和更大的改造體積，激活儲層的未改造區，擴大體積縫網控制區域，能夠有效提高頁巖儲層的單井產量和最終采收率。

暫堵轉向重復壓裂是目前礦場試驗探索的頁巖氣重復壓裂技術手段。該方法技術原理：采用暫堵劑對頁巖氣儲層原有裂縫網絡進行封堵，當封堵初次壓裂的裂縫網絡后水力裂縫內的壓力超過新縫的起裂壓力時，水力裂縫便能克服應力場和天然裂縫抗張強度，沿初次壓裂未開啟的天然裂縫延伸，形成更加復雜的裂縫系統，暫堵劑降解后也會恢復原有裂縫網絡的導流能力。暫堵劑對初次壓裂的裂縫網絡系統進行有效暫堵是保障新裂縫網絡發生轉向延伸的關鍵，暫堵起裂壓力大于新縫起裂壓力是避免水力裂縫突破暫堵劑封堵，實現轉向重復壓裂的技術核心，因此，需要一種實驗測試方法對暫堵臨界壓力進行準確測定，為暫堵劑優選和優化設計提供參考標準。

目前現有技術對頁巖氣水平井重復壓裂暫堵臨界壓力測試方法存在漏洞，不能完全模擬地層條件，如專利號103048184A《重復壓裂堵劑的突破壓力的測試方法》與專利號103048252A《重復壓裂堵劑的暫堵率的測試方法》，以上方法忽略重復壓裂地層閉合壓力、地層溫度，本測試方法是建立在壓力平衡條件下計算得到，若忽略閉合壓力，將得到錯誤的結果；專利號106869892A《一種重復壓裂井縫內暫堵起裂的判斷方法》介紹了定量分析重復壓裂暫堵起裂的判斷方法，未建立暫堵臨界壓力模擬，不能對暫堵臨界壓力進行判斷。

發明內容

本發明主要是解決目前非常規頁巖氣藏重復壓裂技術中存在的不足，提供一種頁巖氣水平井重復壓裂暫堵臨界壓力測試的實驗方法。該方法能夠全面模擬地層壓力條件，能夠準確分析不同暫堵劑、暫堵劑封堵長度、裂縫寬度對暫堵臨界壓力的影響。

為達到上述目的，本發明提供一種頁巖水平井重復壓裂暫堵臨界壓力測試的實驗方法，其包括以下幾個步驟：

S1、收集頁巖氣藏巖樣，將巖樣切割成相同尺寸規格，為接下來實驗測試做準備；

S2、收集頁巖氣藏巖樣地質參數，記錄頁巖氣井初次壓裂數據，求得裂縫閉合壓力；

S3、將巖樣分成三組，每組頁巖氣藏巖樣按上、中、下三層疊置，相鄰兩兩巖樣中均勻鋪置定量的暫堵劑，上、下巖樣用巖板夾持器密封處理；

S4、將疊置的巖樣連接測試管線，前端連接驅替裝置，后端連接閉合壓力模擬裝置、放噴裝置，使用滑溜水對暫堵的疊置巖樣人工裂縫進行驅替；

S5、定量分析不同暫堵劑、暫堵劑封堵長度、裂縫寬度對暫堵臨界壓力的影響。